Increase Hydrogen Production by Hydrogen-producing Mutant UV-d48 in Comparison with Wild Parent Strain Etanoligenens sp ZGX4

Hydrogen production by hydrogen-producing mutant strain UV-d48 was one typical ethanol-type fermentative H2-producing mutant, which the main metabolic end production was ethanol and acetic acid. Compare to the wild type strain, the activity of hydrogenase of mutant UV-d48 was stronger in course of growth and fermentation. It can evolve hydrogen at stronger ability and a greater rate than that of its parent wild type, namely ZGX4. Resting cells of UVd48 and Ethanoligenens sp ZGX4 were set up in a batch mode in phosphate buffered saline (PBS) to decouple growth from hydrogen production at the expense of glucose of varying composition. Mutant UV-d48 evolved more hydrogen than ZGX4at glucose concentrations ranging from 2 mmol/L to 200 mmol/L. The difference in the amount of H2 evolved by both strains decreased as the concentration of glucose increased. The maximal H2 yield and H2-producing rate by strain UV-d48 was 3091.1 mL/L and 54 mL/(hODunitL) respectively, at a glucose concentration of 60 mmol/L. With strain ZGX4, the maximal H2 yield and H2-producing rate was 2 180.2 mL/L and 33 mL/(hODunitL) under these conditions, respectively.Experiments using wastewater with certain content molasses yielded similar results. In each case, strain UV-d48 evolved hydrogen at a faster rate than the wild type, showing a possible potential for commercial hydrogen production.     

Effect of initial substrate and biomass concentrations on anaerobic fermentative hydrogen production in batch reactors

The effects of initial substrate (5 -60 g/L) and biomass concentration (0.5 -3 g/L) on fermentative hydrogen production by mixed cultures were investigated in batch tests using glucose as substrate.The...     

产海藻糖酵母的培养条件优化研究

对产海藻糖酿酒酵母进行培养条件优化,得到的最适条件为:每升发酵液中葡萄糖10 g,酵母膏7.5 g,尿素7.5 g,KH2PO42.5 g,Na2HPO42.5 g,微量元素液7.5 mL,发酵初始pH为7.0,对数生长期培养温度选择30℃,稳定期培养温度37℃,装液体积分数40%。摇瓶优化后海藻糖质量比为152 mg/g,约为优化前的2.3倍。选用最优条件在5 L发酵罐中进行培养,培养过程中两次补料,确定最佳培养时间为52 h,在该时间海藻糖产量为1 072 mg/L,比摇瓶中培养的最高值831mg/L高出241 mg/L。     

Magnesium improves hydrogen production by a novel fermentative hydrogen-producing bacterial strain B49

Hydrogenisaclean, effectiveandrenewableen ergy, andisanultimatereplacementforfossilhydro carbonfuelsinthefuture. Biohydrogenfromwasteisattractiveduetosimultaneousenergyrecoveryandenvi ronmentalcleanup. Biohydrogengenerationbyphoto andnon photosyntheticbacteriahasbeenstudiedexten sively[1 4]. Ingeneral, metalionsforenzymeshavetwofunctions. Oneistoserveasacofactor, whichisresponsiblefortransferringelectron, atomandfunction algroups; theotherisasanactivatortoimproveactivi tyofenzymes. Therea…     

两种类型生物制氢反应器的运行及产氢特性

为探求反应器型式对发酵法生物制氢过程的影响,分别采用连续流搅拌槽式反应器(CSTR)和颗粒污泥膨胀床反应器(EGSB)接种厌氧活性污泥,从糖蜜废水中制取氢气.运行中控制温度为35℃,通过缩短水力停留时间(HRT)和增加进水COD质量浓度的方式逐渐提高容积负荷(OLR),分别对CSTR系统和EGSB系统的产氢速率、pH、液相末端产物及生物量进行研究.结果表明,两个系统中,产氢速率均随OLR提高而逐渐升高.CSTR的最佳产氢OLR为25~35 kg/(m3.d),而EGSB的最佳产氢OLR为70~80 kg/(m3.d);此时,CSTR系统的最大产氢速率为6.21 L/(L.h),EGSB系统的最大产氢速率可达18.0 L/(L.h).稳定运行期,EGSB系统的生物量为27.6 gVSS/L,而CSTR的生物量仅为7.8 gVSS/L,说明较高的生物量是生物制氢反应器稳定运行和高效产氢的关键.两个系统均可形成乙醇型发酵,说明发酵类型的形成不受反应器型式影响.与CSTR反应器相比,EGSB反应器具有更好的耐酸能力.     

不同总糖浓度木薯全渣乙醇分批发酵过程的研究

为研究不同初始总糖浓度对木薯全渣乙醇发酵过程中糖消耗、酵母细胞生长以及乙醇积累的影响,采取分批发酵方式,间隔6 h取样检测.结果表明：初始总糖浓度253.75 g/L时,发酵效率最高（88.93%）,乙醇生成速率、糖消耗速率、酵母数在初总糖浓度183.75 g/L时最大,分别为7.10 g/（L·h）,13.88 g/（L·h）,4.94×108个/mL;提高初始总糖浓度,糖消耗的终点时间、酵母生长到达最大值的时间、乙醇发酵时间延长,糖消耗速率、糖利用、酵母数、乙醇生成速率下降,乙醇发酵效率先升高后下降.     

以糖蜜酸水解液为原料制备PHB的工艺优化

以制糖工业的副产品糖蜜为原料,通过酸水解法制备乙酰丙酸（LA）,再用富含LA的糖蜜水解液发酵生产生物可降解塑料聚羟基丁酸酯（PHB）。本文采用单因素和响应面方法对糖蜜酸水解条件进行优化,得到最优反应条件为液固比1.24 mL/g、反应温度146 ℃、反应时间1 h。该反应条件下LA的最高产率达到44.09%,大大优于未优化时LA的产率（17.39%）,也优于已报道的响应面法优化硫酸催化甘蔗糖蜜制备LA的产率（30.11%）。随后利用该水解液培养杀虫贪铜菌（Cupriavidus necator）,48 h后生物量达到2.99 g/L,菌体中PHB含量达到细胞干重的14.85%。结果表明:通过优化水解反应条件能够明显提高糖蜜酸水解制备LA的产率;富含LA的糖蜜酸水解液直接用于PHB的生产具备可行性。     

羊肚菌液体发酵培养条件优化

以羊肚菌为材料,采用液体发酵技术,研究了碳源、氮源和培养条件对菌丝体生物量及胞外多糖产量的影响。羊肚菌液体发酵的最佳培养基为:麦芽汁1.5%,玉米粉40mg/L,黄豆粉20mg/L,酵母粉3mg/L。最优培养条件为24℃、140r/min、pH 6.0、接种量10%。在此培养条件下测定羊肚菌的生长曲线,0~48h为延滞期,48~120h为旺盛生长期;在培养144h时菌丝体生物量和胞外多糖质量浓度达到最大,分别为14.11g/L和268.9mg/L。研究结果可为大规模液体发酵生产羊肚菌胞外多糖提供一定的理论依据。     

养殖场鸡粪废水厌氧发酵产氢性能

在养殖场鸡粪废水中添加米糠提高废水的碳氮比,以经过不同预处理的厌氧活性污泥为接种物,控制发酵温度为36℃,初始pH为5.0,考察污泥预处理及底物质量浓度对发酵产氢的影响,并分析液相末端产物及发酵液化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)去除率.研究结果表明,污泥的最佳预处理方法为热处理(100℃下加热15 min),发酵累积生物气产量和氢气产量分别为1 781和1 082.8 mL,是未处理组的2.52和5.85倍;鸡粪废水的适宜质量浓度为10 218 mg/L,此时氢气产量为185.1 mL/g,由Gompertz模型对产气量进行非线性拟合得拟合方程,说明该模型可很好地模拟发酵产氢过程;发酵结束后液相末端产物主要转化为乙酸和丁酸等挥发性有机酸,在不同底物质量浓度下COD去除率随底物质量浓度先增加后减小,在质量浓度为10 218 mg/L时达到26.9%.     

黄姜总皂苷的提取及其水解条件

以薯蓣皂苷元的得率为指标,采用高效液相色谱法测定其含量,通过单因素试验考察了影响黄姜总皂苷提取和水解的主要因素。结果表明,样品中薯蓣皂苷元适宜的色谱分析条件为色谱柱Hyper-sil ODS2(250 mm×4.6 mm,5μm),甲醇为流动相,体积流量1.0 mL/min,进样量20μL,柱温常温,检测波长208 nm,此时薯蓣皂苷元在0.05～2.0 mg/mL峰面积与其质量浓度具有很好的线性关系(r=0.999 4);黄姜总皂苷提取的最佳工艺条件为乙醇体积分数70%,料液比1∶8,回流提取3次,每次2 h;黄姜总皂苷水解的最佳工艺条件为硫酸浓度2 mol/L,硫酸用量为30 mL,水解时间4 h。本方法简便易行,适用于工业化生产。     

重组人生长激素在毕赤酵母中的表达研究

通过单因素分析和正交实验法优化高密度发酵培养基和诱导条件,根据优化结果指导发酵罐发酵．得到改良BSM培养基的最佳配比为甘油30g／L、酵母粉14g／L、K2SO4 13g／L、MgSO4·7H2O11g／L、CaSO4 0．3g／L、PTM14．4mL、0．1mol／L磷酸盐缓冲液（pH=6．5）;得到摇瓶培养最佳诱导条件为种龄24h,诱导时间30h,甲醇浓度2％,pH6．3～6．9．瑞士Bioengineering公司L1523型发酵罐发酵结果显示,细胞光密度（OD600）达到294,rHGH表达量最高达到0．54g／L．     

葛根总黄酮在乙醇-无机盐双水相体系中的萃取

根据乙醇/无机盐双水相体系的分相能力差异与葛根总黄酮在其中的分配差异,用双水相对葛根总黄酮进行萃取纯化.先在室温25℃下用浊点法分别绘制研究乙醇与氯化钠、碳酸钠、磷酸氢二钾、碳酸钾、硫酸铵5种盐所组成的双水相体系的相图,并计算萃取后葛根总黄酮在各体系中的分配系数和萃取率,筛选出乙醇/磷酸氢二钾体系为最佳体系.然后考察改变该体系中水与乙醇体积比和盐的量对体系相比以及葛根总黄酮的分配系数和萃取率的影响,确定最佳组成.最后考察了葛根粗提取液中葛根总黄酮浓度变化对其分配系数和萃取率的影响.结果表明乙醇质量分数为50.14%、磷酸氢二钾质量分数为22.67%的双水相体系是分离纯化葛根总黄酮的最佳条件;在一定质量浓度范围内,葛根总黄酮质量浓度越高,葛根总黄酮在双水相体系中的分配系数越大,当葛根粗提物质量浓度超过0.014g/mL后,分配系数减小;质量浓度的改变对萃取率影响不大;在最佳萃取条件下,葛根总黄酮在体系中的分配系数为35.99,萃取率高达99.23%.该双水相萃取技术操作简单、环保无害,并对葛根粗提取液中葛根总黄酮的分离纯化有较好的效果.     

Mutagenesis and selection of high efficiency hydrogen producing mutants by ultraviolet radiation

Energy sources are extremely important for theworld to survive, develop and prosper. At present, fos-sil fuels are the major global energy resource but theycause environmental problems during combustion, suchas global warming and acid rain, which have started toaffect the earth’s climate, weather condition, vegeta-tion and aquatic ecosystems, as well as creating serioushealth issues[1 -3]. Considering the energy security andthe global environment, there is a pressing need to ex-ploit new non-…     

pH对发酵系统的产甲烷活性抑制及产氢强化

为抑制厌氧发酵系统的产甲烷活性,强化其发酵产氢性能,采用逐级降低pH的调控方法,探讨连续流搅拌槽式反应器(CSTR)从具有显著甲烷发酵特征的厌氧发酵系统向发酵产氢系统转变的运行特征．在进水COD 7 000 mg／L、水力停留时间(HRT) 8 h条件下,发酵体系在pH 由65～72降低到60～65时,虽然发酵气中的甲烷体积分数逐渐减少乃至消失,但氢气体积分数一直在3％以下;当pH下降到40～50时,系统中的产酸发酵作用得到了进一步强化,挥发性发酵产物总量平均为2 052 mg／L,呈现为典型的乙醇型发酵,发酵气产量平均为26 L／d,其氢气体积分数稳定在45％左右,活性污泥的比产氢率达167 L／(g·d)．     

适合硅橡胶膜生物反应器乙醇发酵的酵母选育（Ⅰ）

从水果中筛选出一株野生型酵母S3,并将其运用于膜牛物反应器封闭循环乙醇发酵.运用酵母S3进行了3次摇瓶发酵实验,得到细胞浓度、乙醇产率以及葡萄糖转化率的最大值分别为:5.37g/L,1.90g/(L·h),87.9%;将S3菌株接人膜牛物反应器封闭循环发酵系统,进行了524.4 h的封闭循环发酵实验,整个发酵过程乙醇产率为1.48g/(L·h).葡萄糖消耗速率为3.55g/(L·h),发酵结束时,细胞存活率为30%,葡萄糖转化率为81.4%,均高于菌株SO的发酵结果,乙醇-细胞比产率以及乙醇-细胞得率分别为0.148 g/(g·h)和77.63 g/g,分别是菌株SO的1.57倍和1.71倍.结果表明,酵母菌在膜生物反应器封闭循环发酵过程中有被定向驯化以适应此发酵环境的可能性,并且野生酵母S3比工业安琪酵母SO更容易被定向驯化.     

海洋细菌B1109产胞外多糖的培养条件

生物多糖是在食品、化工与医药领域有着广泛用途的一类高分子生物物质。为了考察海洋细菌B1109产胞外多糖培养的条件,对从海泥中分离到的1株海洋细菌B1109产胞外多糖的碳源、氮源、碳氮浓度等营养元素和培养基初始pH值、培养基装量、接种量、培养温度等培养条件进行了研究。该菌株产胞外多糖最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为硫酸铵,质量浓度分别为20和4 g/L;最佳培养条件为:培养基初始pH 8.0,培养基装量400 mL/L,接种量6%,培养温度24℃。在此条件下培养120 h,海洋细菌B1109产胞外多糖4.29 g/L。     

产低温碱性脂肪酶菌株Acinetobacter johnsonii LP28的鉴定及发酵条件优化

从实验室保藏的49株碱性脂肪酶产生菌中筛选出产低温碱性脂肪酶菌株LP28,初步酶学性质研究表明,该脂肪酶的最适作用温度为30℃,最适作用pH为9．0,粗酶液在室温条件下处理48h仍具有93．78％的残余酶活．该菌经16SrDNA鉴定为约氏不动杆菌（Acinetobacter johnsonii）,同源性为99％．摇瓶实验表明,该菌株最适产酶培养基为（g/L）：淀粉10,牛肉膏20,K2HPO41,PvA-大豆油20．最高酶活为3．06U／mL．     

模拟微重力环境及普通环境下小球藻的培养

利用旋转细胞培养系统模拟微重力场,考察模拟微重力场及添加不同质量密度葡萄糖对小球藻（Chlorella sp. ）生长情况的影响. 研究结果表明,以BG-11为基础培养基,模拟微重力环境对小球藻生长有明显促进作用. 当小球藻细胞接种密度为1.42×10⁷ 个/毫升,培养时间为12 d时,普通环境下培养的小球藻最高细胞密度仅为5.80×10⁷ 个/毫升,而在相同培养条件下模拟微重力环境下生长的小球藻细胞密度达到1.58×10⁸ 个/毫升. 在培养基中添加葡萄糖作为额外碳源后,微藻生长周期显著缩短,适宜小球藻生长的葡萄糖质量密度为10 g/L. 当添加10 g/L葡萄糖,小球藻接种密度为5.76×10⁷ 个/毫升,培养时间为5 d时,普通环境和模拟微重力环境下培养的小球藻的最高细胞密度分别可达3.85×10⁸ 个/毫升和5.42×10⁸ 个/毫升.     

产纤维素酶枯草芽孢杆菌B29的鉴定与培养条件研究

从近海土壤中分离1株产纤维素酶的菌株,经形态和生理生化指标鉴定为枯草芽孢杆菌。对产酶菌株经碳源、氮源、金属元素、培养温度、pH和接种量进行优化,确定最佳培养组分和条件为：20g／L葡萄糖,10g/L胰蛋白胨,3g／LK2HPO4,3g/LNaH2PO4,2g／L氯化铁,pH6．5,培养温度32℃,接种量为2％（v／v）。优化后纤维素酶系中以羧甲基纤维素酶活性为最高,为72．37U／mL,其次是β-糖苷酶和微晶纤维素酶。     

基于底物利用水平的产酸脱硫系统生态特征

通过连续流试验和间歇式实验探讨了产酸脱硫系统中产酸菌与硫酸盐还厚菌基于底物利用水平的生态学规律．连续流试验采用完全混合式反应器,内加活性炭填料,以糖蜜为碳源,控制进水COD为3000mg／L、COD／SO4^2-=5．0和HRT=11h,结果表明,20d反应器启动成功,运行稳定期硫酸盐去除率可达95％～100％、液相末端产物以乙酸为主．间歇式实验结果表明,产酸脱硫系统中硫酸盐还原菌容易利用产酸菌的发酵产物——氢气和乙醇,乙醇被转化为乙酸．在游离污泥中产酸菌占优势地位,而载体活性炭上硫酸盐还原菌占优势地位,产酸脱硫系统实现了硫酸盐还原菌在载体上的定向富集。